专利名称：一种汽车发动机气门毛坯楔横轧精确成形方法
技术领域：
本发明属于轴类零件塑性成形领域，特别提供了一种汽车发动机气门毛坯楔横轧
精确成形方法，适用于汽车发动机气门毛坯的生产。
背景技术：
气门是发动机的重要配件，随着国内汽车工业的发展，气门的需求量越来越大。现 有的气门毛坯大多采用电热镦粗的方法生产，存在质量不稳定、加工过程中材料容易过烧 的问题。楔横轧技术是轴类零件塑性成形的先进工艺，它的工作原理为两个带楔形模具的 轧辊，以相同方向旋转，带动圆形棒料反向旋转，棒料在模具孔型的作用下，轧制成各种阶 梯轴。它的主要变形为径向压縮和轴向延伸。该技术主要用于生产批量大的轴类零件，具 有高效、节材等特点，是节材节能的先进生产技术。气门毛坯杆部的直径小，长径比大，给楔 横轧成形带来一定的困难；气门毛坯材料的成形性能差，对工艺参数敏感，需要精确地调整 参数以获得质量合格的轧件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车发动机气门毛坯的精确成形方法，可以高效率、 高精度、高节材率的成形汽车发动机气门毛坯。 本发明是一种汽车发动机气门毛坯楔横轧精确成形方法，在楔横轧机上，该方法 包括以下工艺 步骤1 :在所述楔横轧机上安装两个具有楔型模具的轧辊；
步骤2 :将金属圆棒料加热至1100°C 118(TC后，备用； 步骤3 :将所述圆棒料通过轴向进料装置置于上下模具之间的孔型，带有楔型模 具的轧辊同向旋转，加热的金属圆形棒料在模具斜楔侧壁及顶面作用下做回转运动，连续 径向压縮、轴向延伸变形后，将成形后的轧件从中间切断后即可得到一对汽车发动机气门 毛坯。 其中，所述楔型模具成形角为a =23° 30° ，展宽角为|3 = 5° 8° ，过渡 圆角半径为R = 5mm 15mm。 本发明的有意效果是由于采用上述技术方案，本发明与传统的电热镦粗工艺相 比，使用楔横轧技术生产汽车发动机气门毛坯具有如下优点 1)楔横轧使用的大直径、热轧材坯料比电热镦粗使用的小直径、冷拔材坯料价格 便宜，可节约成本； 2)生产效率提高，采用楔横轧工艺生产率可达12件/分 20件/分； 3)成品率提高，电热镦粗过程中坯料易过烧产生废品，采用楔横轧工艺成品率可
提高至99%以上； 4)模具寿命提高，采用楔横轧工艺每副模具可生产30万件以上。 综上所述，使用楔横轧技术生产汽车发动机气门毛坯可降低成本，提高生产率，带
3来显著的经济效益。
图1是本发明成形的汽车发动机气门毛坯示意图。 图2是本发明的轧制原理图。 图3是本发明的模具展开图。 图4是本发明的模具展宽段剖面图。 图5是本发明的模具精整段剖面图。 图6是本发明的一种汽车发动机气门毛坯产品。
图中 1.楔横轧模具 2.轧件
3.导板
具体实施例方式
下面结合附图，对本发明的技术方案做进一步的阐述。
实例一 如图6所示为本发明精确成形的汽车发动机气门毛坯的一个实例。将具有成形角 为a = 26° ，展宽角为13 =6° ，过渡圆角半径为R二 lOmm的模具的轧辊一对安装在楔 横轧机上，模具展开图为如图3所示。将直径为16mm，长度为169mm的金属圆棒料通过电磁 感应炉加热至115(TC后，通过轴向送料装置置于上下模具之间的孔型(如图2所示)，在楔 的作用下回转运动，连续径向压縮、轴向延伸变形后，将成形的轧件从中间切断后即形成长 度为175mm，台阶过渡圆角半径为10mm，细杆直径为8. 5mm，长度为124. 2mm的一对汽车发动 机气门毛坯。
实例二 将具有成形角为a = 30° ，展宽角为P = 5° ，过渡圆角半径为R = 5mm的模具 的轧辊一对安装在楔横轧机上。将直径为15mm，长度为179mm的金属圆棒料通过电磁感应 炉加热至118(TC后，通过轴向送料装置置于上下模具之间的孔型，在楔的作用下回转运动， 连续径向压縮、轴向延伸变形后，将成形的轧件从中间切断后即形成长度为183mm，台阶过 渡圆角半径为5mm，细杆直径为8. 5mm，长度为132mm的一对汽车发动机气门毛坯。
实例三 将具有成形角为a = 23° ，展宽角为P = 8° ，过渡圆角半径为R = 15mm的模 具的轧辊一对安装在楔横轧机上。将直径为16mm，长度为170mm的金属圆棒料通过电磁感 应炉加热至110(TC后，通过轴向送料装置置于上下模具的孔型之间，在楔的作用下回转运 动，连续径向压縮、轴向延伸变形后，将成形的轧件从中间切断后即形成长度为176mm，台阶 过渡圆角半径为15mm，细杆直径为8. 5mm，长度为125mm的一对汽车发动机气门毛坯。
权利要求
一种汽车发动机气门毛坯楔横轧精确成形方法，在楔横轧机上，其特征在于，该方法包括以下工艺步骤1在所述楔横轧机上安装两个具有楔型模具的轧辊；步骤2将金属圆棒料加热至1100℃～1180℃后，备用；步骤3将所述圆棒料通过轴向进料装置置于上下模具之间的孔型，带有楔型模具的轧辊同向旋转，加热的金属圆形棒料在模具斜楔侧壁及顶面作用下做回转运动，连续径向压缩、轴向延伸变形后，将成形后的轧件从中间切断后即可得到一对汽车发动机气门毛坯。
2. 根据权利要求1所述的汽车发动机气门毛坯楔横轧精确成形方法，其特征在于，所述的楔型模具成形角为a =23° 30° ，展宽角为|3 =5° 8° ，过渡圆角半径为R二 5mm 15mm。
3. 根据权利要求1所述的汽车发动机气门毛坯楔横轧精确成形方法，在楔横轧机上， 其特征在于，将具有成形角为a =26° ，展宽角为13 =6° ，过渡圆角半径为R二 10mm的 模具的轧辊一对安装在楔横轧机上；将直径为16mm，长度为169mm的圆棒料通过电磁感应 炉加热至115(TC后，通过轴向送料装置置于上下模具之间的孔型，在楔的作用下回转运动， 连续径向压縮、轴向延伸变形后，将成形的轧件从中间切断后即形成长度为175mm，台阶过 渡圆角半径为10mm，细杆直径为8. 5mm，长度为124. 2mm的一对汽车发动机气门毛坯。
4. 根据权利要求1所述的汽车发动机气门毛坯楔横轧精确成形方法，在楔横轧机上， 其特征在于，将具有成形角为a =30° ，展宽角为13 =5° ，过渡圆角半径为R二 5mm的 模具的轧辊一对安装在楔横轧机上；将直径为15mm，长度为179mm的圆棒料通过电磁感应 炉加热至118(TC后，通过轴向送料装置置于上下模具之间的孔型，在楔的作用下回转运动， 连续径向压縮、轴向延伸变形后，将成形的轧件从中间切断后即形成长度为183mm，台阶过 渡圆角半径为5mm，细杆直径为8. 5mm，长度为132mm的一对汽车发动机气门毛坯。
5. 根据权利要求1所述的汽车发动机气门毛坯楔横轧精确成形方法，在楔横轧机上， 其特征在于，将具有成形角为a =23° ，展宽角为13 =8° ，过渡圆角半径为R二 15mm的 模具的轧辊一对安装在楔横轧机上；将直径为16mm，长度为170mm的圆棒料通过电磁感应 炉加热至110(TC后，通过轴向送料装置置于上下模具之间的孔型，在楔的作用下回转运动， 连续径向压縮、轴向延伸变形后，将成形的轧件从中间切断后即形成长度为176mm，台阶过 渡圆角半径为15mm，细杆直径为8. 5mm，长度为125mm的一对汽车发动机气门毛坯。
全文摘要
本发明是一种汽车发动机气门毛坯楔横轧精确成形方法，该方法包括以下工艺先在楔横轧机上安装两个具有楔型模具的轧辊；然后将金属圆棒料加热至1100℃～1180℃后，最后将圆棒料通过轴向进料装置置于上下模具之间的孔型，带有楔型模具的轧辊同向旋转，加热的金属圆形棒料在模具斜楔侧壁及顶面作用下做回转运动，连续径向压缩、轴向延伸变形，从中间切断后即可得到一对汽车发动机气门毛坯；楔型模具成形角为α＝23°～30°，展宽角为β＝5°～8°，过渡圆角R＝5mm～15mm；本发明与传统的电热镦粗工艺相比的优点是降低成本，提高生产率，带来显著的经济效益。
文档编号B21H1/22GK101786132SQ20101010784
公开日2010年7月28日 申请日期2010年2月5日 优先权日2010年2月5日
发明者刘晋平, 张弢, 杨翠苹, 胡正寰, 莫东强, 郑振华, 黄江华, 龙思习 申请人:北京科技大学